ANALISIS DAN IMPLEMENTASI PHYSICS LOGIC PADA GAME EDUKASI PENGENALAN WARNA PRIMER BERBASIS ANDROID
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh Bram Pratowo 13.21.0717
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2014
ANALYSIS AND IMPLEMENTATION OF PHYSIC LOGIC IN EDUCATIONAL GAME FOR THE INTRODUCTION OF PRIMARY COLOR BASED ON ANDROID ANALISIS DAN IMPLEMENTASI PHYSICS LOGIC PADA GAME EDUKASI PENGENALAN WARNA PRIMER BERBASIS ANDROID Bram Pratowo Tonny Hidayat Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA ABSTRACT
In the golden age period, children are still in pre-operational thinking, that thinking at random, ambiguous, and not organized. At this age, visual perception is more effective and the child can maintain concentration for long periods of time. To form a skilled and intelligent child, it must be started early, by laying the foundations of knowledge which are easy to understand. One foundation of knowledge is to use color. The development of digital gaming continues to grow rapidly. Various genres appear according to the market needs, including, educational games. The game with the theme of education and provide interactive content for collaborative learning purposes. Through the game, then made the concept of Game Based Learning to meet the needs of education. To create an interactive game with users, especially children, the game requires an interaction between the components in the game. One form of interaction between components is using physics logic, ie an algorithm that allows the behavior of the components in the game like in the real world. Keywords: physics logic, digital game based learning, primary color education
1.
Pendahuluan Anak usia tiga sampai dengan enam tahun merupakan periode keemasan (golden age).
Anak pada periode tersebut akan mengalami kemajuan fisik, intelektual, sosial, maupun emosional (Hurlock, 1993). Pada periode golden age, anak masih berpikir secara pra operasional, yaitu perpokir secara acak, rancu, dan belum terorganisasi. Pada usia ini, persepsi visual lebih efektif dan anak dapat mempertahankan konsentrasi dalam jangka waktu yang lama. Untuk membentuk anak yang terampil dan cerdas, maka harus dimulai sejak dini, melalui peletakan dasar-dasar pengetahuan yang mudah di pahami. Salah satu peletakan dasar pengetahuan adalah menggunakan warna. Sementara itu, perkembangan dunia digital game terus berkembang pesat. Berbagai genre muncul sesuai dengan kebutuhan pasar, termasuk di dalamnya, educational game. Permainan dengan mengusung tema edukasi menyediakan konten interaktif dan kolaboratif untuk keperluan pembelajaran. Melalui permainan, maka dibuatlah konsep Game Based Learning untuk memenuhi kebutuhan edukasi (Pivec, 2011). Untuk menciptakan permainan yang interaktif dengan pengguna, terutama anak-anak, maka sebuah permainan memerlukan interaksi antar komponen di dalam permainan tersebut. Salah satu bentuk interaksi antar komponen adalah menggunakan physics logic, yaitu algoritma yang memungkinkan perilaku komponen dalam permainan seperti di dunia nyata. Gravitasi, friksi (gesekan), momentum, pantulan, dan bentuk
interkasi lain akan
mensimulasikan interaksi fisik sebuah objek, sehingga permainan akan semakin menarik.
2. 2.1
Landasan Teori Konsep Fisika dalam Game Game adalah permainan menggunakan media elektronik, merupakan sebuah hiburan
berbentuk multimedia yang dibuat semenarik mungkin agar pemain mendapatkan pengalaman yang menyenangkan. Penerapan konsep fisika dalam permainan akan membuat game semakin menarik, karena akan mensimulasikan interaksi antar objek didalamnya. Sudah terdapat beberapa game yang sudah di rilis, menerapkan konsep fisika seperti gravitasi, ayunan, dan gerakan parabola seperti “Angry Birds” (Rovio Entertaiment) dan “Save the Hamster” (Solite Studio).
Gambar 2-1. Angry Bird
Gambar 2-2. Save the Hamster Untuk menerapkan konsep fisika pada game, maka variable dan persamaan fisika yang digunakan, antara lain sebagai berikut1: 1. Gravitasi Gravitasi adalah gaya tarik-menarik antara partikel yang memiliki massa. Gravitasi memiliki satuan m/s2. Di dunia nyata, gravitasi bumi memiliki nilai 9.8 m/s 2. 2. Persamaan Parabola Gerak parabola merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB) pada arah horizontal dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) pada arah vertikal.
1
S, Deasyana Rismala; Sudarmi, Marmi; Noviandini, Diane, Game Angry Birds dan Program Tracker Sebagai Media Pembelajaran Fisika pada Topik Gerak Parabola, 2013
Gambar 2-3. Persamaan Parabola
x = (vo cos α)t
vx = vo cos α
y = (vo sin α)t – 0.5gt
vy = vo sin α – gt
Kecepatan pada arah sumbu x selalu tetap, sehingga vx = vox = vo cos α (α adalah sudut elevasi parabola). Sedangkan pada sumbu y, yang terjadi adalah gerak GLBB karena adanya percepatan gravitasi bumi yang arahnya ke bawah, sehingga kecepatan pada arah y dinyatakan sebagai vy = voy – gt atau vy = vo sin α – gt. 3. Momentum Momentum merupakan hasil kali antara massa benda dengan kecepatan itu sendiri. Besarnya momentum dapat dihitung dengan rumus: P=m.v P = Momentum benda (kg.m/s)
v = Kecepatan benda (m/s)
M = Massa benda (kg) 4. Tumbukan Terdapat tiga jenis tumbukan, yaitu tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian dan tidak melenting sama sekali. Besarnya dipengaruhi oleh koefisien tumbukan, yang diberi simbol e (koefisien restitusi). Tumbukan lenting sempurna memiliki nilai koefisien sebesar 1, tumbukan lenting sebagian antara 0 dan 1, dan tumbukan tidak lenting bernilai 0.
2.2
Konsep Pembelajaran Warna melalui Game Mempelajari warna adalah salah satu hal mendasar untuk anak-anak. Hurlock (1993),
menjelaskan bahwa semua anak menyukai warna. Namun, jenis warna yang mereka sukai
bergantung pada selera pribadi dan budaya mereka terhadap warna. Dalam konsep mengenai keindahan warna, anak memasukkan arti warna yang berasal dari pengalaman mereka sendiri, sehingga preferensi kombinasi warna sangat tidak menentu pada anak kecil. Oleh karena itu, konsep pembelajaran warna pada penelitian ini menggunakan warna primer yang lebih sederhana, yang terdiri atas merah, kuning, dan biru yang dipakai sebagai pigmen primer dalam dunia seni rupa. Berkaitan dengan game, maka mempelajari warna dapat dilakukan melalui game dengan metode Game Base Learning. Dalam penerapan metode ini, terdapat lima tahapan yang harus diselesaikan sebelum melanjutkan ke tahapan selanjutnya. Tahapan-tahapan tersebut adalah analysis phase, design phase, development phase, quality assurance, dan implementation and evaluation (Zin, Jaafar, & Yue, 2009). Melalui konsep bermain, maka anak memiliki sarana untuk berlatih, mengeksploitasi dan merekayasa yang dilakukan secara berulang-ulang untuk memperoleh informasi, kesenangan, dan pengembangan imajinasi anak.
3. 3.1
Analisis dan Perancangan Analisis SWOT Analisis SWOT merupakan metode perencanaan srategis yang digunakan untuk
melakukan evaluasi kekuatan (strength), kelemahan (weakness), peluang (opportunity) dan ancaman (threat) dalam suatu proyek. Proses ini melibatkan penentuan tujuan yang spesifik dan mengidentifikasi factor-faktor internal dan eksternal yang mendukung dan menghambat tujuan tersebut. Penelitian ini fokus kepada analisis penggunaan konsep fisika (physic) dan media edukasi pengenalan warna primer pada game, sehingga analisis SWOT akan menitik beratkan pada dua konsep tersebut. Analisis SWOT pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Kekuatan a. Lingkungan Pembelajaran Dalam DGBL, pengguna game (pemain) belajar secara nyata karena terusmenerus bergerak maju dan belajar untuk menyelesaikan masalah (Royle, 2008). Permainan akan melibatkan pemain karena struktur permainan memberikan motivasi dan dorongan untuk memecahkan masalah demi masalah. Pemain akan mencocokkan warna seperti apa yang diperintahkan dalam permainan dengan konsep puzzle, sehingga jika gagal atau belum sesuai
dengan warnanya, maka pemain dapat mengulang atau mencari cara lain, agar tercapai warna yang diinginkan. b. Game Idea Permainan ini merupakan media pembelajaran pengenalan warna primer, dengan mengimplementasikan konsep physic, dan dikemas dalam bentuk puzzle game. Maka, terdapat empat ide dari permainan ini, yaitu edukasi, warna primer, konsep physic, dan puzzle. c.
Learning Objective Sasaran pengguna dari permainan ini sendiri adalah anak-anak berusia antara tiga sampai dua belas tahun, dengan target adalah pemain dapat belajar mengenali warna, dan dapat menyelesaikan masalah dengan merumuskan sendiri jalan keluar agar dapat menyelesaikan permainan. Reward dari permainan ini adalah, jika pemain dapat menyelesaikan permainan sesuai dengan apa yang diperintahkan, maka akan mendapatkan star berturutturut sebanyak tiga, dua, dan satu, bergantung pada bagaimana cara penyelesaian permainannya.
2. Kelemahan a. Physics problem Permainan ini memiliki kelemahan dalam penerapan konsep physic. Walaupun konsep physic digunakan untuk mensimulasikan interaksi objek agar perilakunya seperti di dunia nyata, namun ada beberapa hal yang dikesampingkan, seperti massa dan friksi, agar permainan dapat diselesaikan. b. Pembelajaran warna Sebagai media pembelajaran pengenalan warna untuk anak-anak, permainan ini memiliki kelemahan, yaitu tidak semua warna dimasukkan dalam permainan ini. Warna yang dimasukkan adalah hanya warna primer dan warna turunan pertama (sekunder). 3. Peluang Permainan ini memiliki empat game idea, sehingga menjadi inovasi baru dalam game edukasi. Dengan sasaran dan konsep yang spesifik, maka ini menjadi peluang yang baik karena persaingan dengan game bergenre sejenis yang rendah. 4. Ancaman Salah satu ancaman pada game ini yaitu sudah banyaknya pengembang yang membuat game bergenre puzzle yang sudah memiliki basis penggemarnya sendiri.
3.2
Perancangan Game Storyboard dibuat untuk memperlihatkan detail apa yang akan terjadi pada setiap scene
dalam game, dari awal sampai akhir. Storyboard game “Coloring Me!” adalah sebagai berikut: Tabel 3-1. Storyboard No
Visual
Deskripsi
1
Tampilan akan
splash
screen,
menampilkan
logo
developer selama tiga detik. Setelah
LOGO DEVELOPER
2
itu,
melakukan koneksi FB.
Tampilan
COLORING ME! Play
kemudian
terdiri
menu
dari
tombol
utama, play,
setting, exit.
Rancangan Karakter Utama
Setting Exit
3
Tampilan
menu
setting,
untuk melakukan set on dan
Music
ON/OFF
SFX
ON/OFF
off pada musik dan sfx. Pada menu ini ada tombol credit
CREDIT RESET
dan reset game. Tombol softkey
escape
untuk
kembali ke menu utama.
Menu level pack, setiap pack
5
terdiri dari 25 level. Untuk memindahkan tombol level
Lev 1
Lev 2
Lev 3
Lev 4
Lev 5
dilakukan dengan swipe kiri dan kanan. Tombol softkey escape untuk kembali ke menu map pack.
Menu loading ditampilkan
6
sebelum memasuki menu gameplay. Waktu
LOADING…
selama
Informasi tentang warna
dua
loading
detik,
dan
tombol play disembu-nyikan. Setelah dua detik, tombol play ditampilkan
PLAY
Menu gameplay, yaitu menu
7
Pause
Score
ketika
bermain.
Terdapat
satu tombol yaitu tombol pause untuk menghentikan sementara.
Pop up ketika kodisi berhasil,
8
pada
menu
Terdapat
bintang
menentukan
Replay
Next Level
untuk
pencapaian
skor, tombol replay, next, level, dan menu
Menu
gameplay.
Pop up ketika pause pada
9
menu gameplay. Terdapat tombol replay, resume, level, dan menu.
4. 4.1
Replay
Resume
Menu
Level
Pembahasan Physics: Massa, Gravitasi, Friksi, Pantulan, dan Ayunan Penentuan besaran fisik pada game ini tidak berdasarkan satuan internasional (SI),
namun mengacu pada besaran satuan standar yang telah dibuat oleh IDE. Besaran satuan standar dalam Unity adalah sebagai berikut: 1. Massa
: 0.0001 sampai 1000000
2. Gravitasi
: 9.809089e-45 sampai 1000000
3. Friksi
: 9.809089e-45 sampai 1
4. Pantulan
: 9.809089e-45 sampai 1
Untuk membuat interaksi fisik, maka diperlukan komponen-komponen fisik, dan kemudian ditambahkan ke dalam game object yang diperlukan. Komponen-komponen tersebut adalah sebagai berikut: 1. Rigidbody2D Rigidbody merupakan komponen utama yang memungkinkan sebuah objek mendapatkan perilaku fisik. Dengan rigidbody, maka sebuah objek akan dapat merespon gravitasi dan massa benda. 2. Collider2D (box dan polygon collider) Collider merupakan komponen untuk menentukan bentuk sebuah objek. Satu objek dapat memiliki satu atau lebih komponen collider untuk membentuk objek. Box collider digunakan untuk objek yang berbentuk kotak, dan polygon collider digunakan untuk objek yang berbentuk sembarang. 3. HingeJoint2D Hinge join digunakan untuk menghubungkan dua objek. Hinge join akan digunakan untuk membentuk mekanik fisik berupa ayunan.
4. PhysicMaterial2D PhysicMaterial2D merupakan komponen material yang digunakan secara bersamasama dengan komponen collider. PhysicMaterial2D akan menentukan frictioness dan bounciness sebuah object.
4.2
Hasil Implementasi dan Pengujian Pengujian dilakukan pada sistem operasi Android menggunakan dua perangkat Android
yang berbeda, yaitu Samsung Galaxy Tab 2 (GT-P3110) dan Sony Xperia Mini (ST15i). Berikut ini merupakan tabel pengujian Black Box pada game “Coloring Me!” pada sistem operasi Android pada perangkat Samsung Galaxy Tab 2:
Tabel 4-1. Pengujian Black Box pada Galaxy Tab 2 No 1
2
3
4
Skenario Background dan seluruh komponen fit memenuhi screen Splash Screen bekerja sesaat setelah game berjalan. Mematikan background music. Mematikan SFX.
5
Menghapus data progress game.
6
Meload data progress game saat masuk ke menu level.
Test Case Menjalankan game.
Hasil yang diharapkan Tidak ada gambar yag terpotong
Hasil pengujian Sesuai harapan
Kesim pulan Valid
Menjalankan game.
Splash bekerja.
Screen
Sesuai harapan.
Valid.
Swipe tombol musik on menjadi off. Swipe tombol SFX on menjadi off. Menekan tombol reset game.
Background mati/mute.
musik
Sesuai harapan.
Valid.
SFX mati/mute.
Sesuai harapan.
Valid.
Muncul popup konfirmasi. Tekan tanda centang untuk menghapus. Masuk ke menu level, dan kemudian menampilkan hasil progress game, berupa terbukanya level yang pernah dimainkan dan terlihat bintang yang diperoleh.
Sesuai harapan.
Valid.
Sesuai harapan.
Valid.
Menekan tombol play.
7
8
9
Interaksi fisik bekerja pada setiap level. Meyimpan data permainan, berupa progress level dan jumlah bintang yang didapatkan Koneksi ke social media Facebook.
Bermain dari level 1 sampai level 10. Bermain dari level 1 sampai 10
Gravitasi, massa, friksi, pantulan, dan ayunan bekerja. Progress permainan dan jumlah bintang yang didapatkan tersimpan
Sesuai harapan
Valid.
Sesuai harapan
Valid
Menekan tombol share.
Muncul popup Facebook Feed.
Sesuai harapan.
Valid.
Dari hasil pengujian pada perangkat Galaxy Tab 2, seluruh item uji valid sesui dengan harapan.
5.
Penutup
5.1
Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa, implementasi, dan pembahasan, maka penelitian mengenai
implementasi konsep physic sebagai media pengenalan wana menggunakan IDE Unity adalah sebagai berikut: 1. Konsep physic dapat diterapkan ke dalam game, dengan menggunakan beberapa komponen, yaitu Rigidbody2D, Collider2D (polygon dan box), dan HingeJoint2D. 2. Rigidbody2D digunakan untuk mengatur massa dan gravitasi. 3. Collider2D digunakan untuk mengatur collision (pendeteksian tumbukan) pada setiap game object. Komponen ini juga berfungsi untuk mengatur komposisi material game object, yaitu frictioness dan bouncenees. 4. HingeJoint2D digunakan untuk menghubungkan antar game object. HingeJoint2D dalam game ini diimplementasikan untuk membuat ayunan. 5. Edukasi pengenalan warna primer dalam game ini meliputi warna merah, kuning, dan biru (primer) dan ungu, hijau, dan oranye (sekunder). 6. Game ini dapat dijalankan pada sistem selain Android, yaitu Windows 8 (*.exe), Windows Store (*.appx), dan web player (Chrome, Mozilla Firefox, dan Internet Explore). Khusus untuk web browser, dibutuhkan sebuah plugin Web Player Unity2. Penggunaan plugin social media facebook dalam game ini hanya dapat berjalan pada sistem operasi Android.
2
https://unity3d.com/webplayer
5.2
Saran Pada penulisan penelitian ini, masih terdapat beberapa kekurangan yang perlu
diperbaiki di penelitian berikutnya. Berdasarkan hasil implementasi yang terlah dilakukan, maka saran-saran yang dapat diberikan untuk pengembangan selanjutnya adalah sebagai berikut: 1. Perlu diperkaya konsep-konsep physic yang lain, seperti flowing (aliran), dan anti-gravity (terbang, seperti pada balon udara), agar permainan menjadi lebih menarik. 2. Warna-warna yang dimainkan perlu diperbanyak, agar pengguna semakin mengenal warna-warna yang lain, seperti warna cokelat, merah muda, dan yang lainnya. 3. Sharing Facebook untuk sistem lain perlu dikembangkan agar pengguna yang menggunakan sistem operasi selain Android dapat berbagi pengalaman bermain melaui Facebook.
DAFTAR PUSTAKA Adam, E. (2010). Fundamentals of Game Design: The Definition of Game. Berkeley, CA: New Riders. Android.
(2014,
April
14).
Retrieved
from
Android
Developer:
http://source.android.com/source/index.html Bloom, B. S. (2003). Taxonomy of Educational Objective: Handbook 7. New York: Longman. Chaudhary, A. G. (2008). DIGITAL GAME-BASED LEARNING – FUTURE. Indian Journal. Gee, J. P. (2005). What Video Games Have to Teach Us About Learning and Literacy. New York: Palgrave Macmillan. Henry, S. (2005). Panduan Praktis Membuat Game 3D. Jakarta: Graha Ilmu. Hurlock, E. B. (1993). Perkembangan Anak Jilid 2. PT. Erlangga. Kanber,
B.
(2012,
November
08).
Build
New
Games.
Retrieved
from
http://buildnewgames.com/gamephysics/ Novak, J. (2012). Game Development Essential 3rd Edition. Canada: Delmar, Cengage Learning. Pivec, P. (2011). Digital Games: Changing Education, One Raid at a Time. IGI Global. Pratama, O. S., Puspita, E., & Oktavianto, H. (n.d.). Pengenal 16 Warna Dasar Untuk Buta Warna Dengan Output Suara. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya.
Royle, K. (2008). Game Based Learning: A Different Perspective. Innovate: Journal of Online Education. S, D. R., Sudarmi, M., & Noviandini, D. (2013). Game Angry Birds dan Program Tracker Sebagai Media Pembelajaran Fisika pada Topik Gerak Parabola. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VII. Unity3D.
(2014,
April
14).
Retrieved
from
Unity3D
Documentation:
http://unity3d.com/learn/documentation Visual
Studio.
(2014,
April
14).
Retrieved
from
Visual
Studio
Online:
http://www.visualstudio.com/explore/application-development-vs Wahyuningsih,
M.
(2011,
April
14).
detik.com.
Retrieved
from
Detik
Health:
http://health.detik.com/read/2011/04/14/120159/1617042/764/warna-bisa-pengaruhipsikologis-anak Zin, N. A., Jaafar, A., & Yue, W. S. (2009). Digital Game Based Learning (DGBL) Model and Development Methodology. Transaction On Computer.
